具有减少的磁场发射的电化学电池芯以及对应的装置制造方法及图纸

技术编号:8494162 阅读:152 留言:0更新日期:2013-03-29 07:17
一种具有减少的磁发射噪声的电池封装,包括其中设置有电极组件(700)的外壳。电极组件(700)包括电池芯叠层,电池芯叠层包括阴极(701)、阳极(702)和它们之间的隔离件。电极组件(700)的电池芯叠层具有第一端(705)和第二端(706)。第一电导体(703)在电池芯叠层的第一端(705)处连接到阳极(702)。第二电导体(704)在电池芯叠层的第一端(705)处连接到阴极(701)。在放电过程中,电流(711,712)通过第一电导体(703)和第二电导体(704),并在基本上相反的方向上以基本上相似的幅值穿过阴极(701)和阳极(702),从而减少电极组件(700)产生的磁场噪声。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有减少的磁场发射的电化学电池芯以及对应的装置
本专利技术一般地涉及电化学电池芯,尤其涉及具有在使用电化学电池芯时释放减少的磁场发射的结构的电化学电池芯。
技术介绍
世界正在迅速便携化。随着移动电话、个人数字助理、便携计算机、平板计算机等等变得更加流行,消费者不断转向用于通信、娱乐、商务和信息的便携和无线装置。这些装置的每一个的便携性都归功于电池。在电池中工作的电化学电池芯不仅允许这些装置摆脱必须被束缚于壁装插座的粗暴限制,而且提供能够反复充电的可靠的轻便电源。电化学电池芯包括碱性电池芯、镍电池芯和锂电池芯,一般通过采取两个电极层并将它们叠层在一起来制造,每个层与另一个层物理地分离。制造在电池中使用的电化学电池芯的普通方法公知为“卷芯”技术,其中将电池芯的内部部件卷绕并放置在铝或钢容器内部,因此与老式的卷心蛋糕相似。通常铝是用于容器的优选金属,因为它的重量轻且导热性好,虽然也使用钢。电化学电池芯的主要工作是选择性地存储和释放能量。当电池芯被充电时存储能量。然后在放电阶段,这些存储的能量被释放给电子装置。电极材料和电池芯结构的进步为消费者提供了能够在小而轻的封装中存储大量能量的更小的电池。通常电化学电池芯的磁场发射并非设计考虑。作为示例,当电化学电池芯用于向典型电子装置供电时,其中的磁场发射不足以影响装置的工作。但是,在某些应用中,电化学电池芯的磁场发射可能是设计问题。例如,在像助听器这样的敏感装置中,磁场发射可通过影响助听器中听觉元件的工作而危及性能或可靠性。 因此需要具有减少的磁发射的电化学电池芯。附图说明在全部单独视图中相同的附图标记表示相同或功能相似的元件的附图与下面的详细描述一起合并在说明书中并构成说明书的一部分,用于进一步说明各种实施例并解释完全根据本专利技术的各种原理和优点。图1示出典型现有技术电极层组件的侧面剖视图。图2示出现有技术的以卷芯构造组装的电极叠层,从而制造可再充电的电池芯。图3示出插入柱形金属容器的现有技术卷芯的剖切剖视图。图4示出适用于电池的现有技术电池芯结构的一个实施例。图5示出未卷绕的现有技术电池芯结构,显示典型的电流和对应的磁场。图6用图形示出向负载供电时对应于图4的结构的测量的磁场形状,模拟全球移动通信系统(GSM)通信应用中的收发器。图7示出未卷绕的电池芯结构的一个实施例,显示当根据本专利技术实施例构造时典型的电流和对应的磁场。图8用图形不出向负载供电时对应于图6的结构的测量的磁场形状,模拟GSM通信应用中的收发器。图9示出未卷绕的电池芯结构的另一个实施例,显示当根据本专利技术其他实施例构造时典型的电流和对应的磁场。图10用图形不出向负载供电时对应于图9的结构的测量的磁场形状,模拟GSM通信应用中的收发器。图11示出根据本专利技术一个实施例构造的电化学活性层,其中设置有导磁材料。图12示出根据本专利技术一个实施例构造的电化学电池芯的一种结构,其中用磁导材料涂覆电极层。图13示出根据本专利技术一个实施例构造的电化学电池的一种结构,其中用磁导材料涂覆外容器。图14示出根据本专利技术一个实施例构造的电化学电池芯和·头部组件的一种结构, 头部组件具有接线片和导体。图15示出根据本专利技术一个实施例构造的电化学电池芯和头部组件的一种结构, 头部组件具有接线片和导体。图16示出根据本专利技术一个实施例构造的电化学电池芯和头部组件的一种结构, 头部组件具有接线片和导体。图17示出根据本专利技术一个实施例构造的电化学电池芯和头部组件的一种结构, 头部组件具有接线片和导体。图18示出根据本专利技术一个实施例构造的电化学电池芯的叠层结构。本领域技术人员应当理解,为了简单和清楚而示出附图中的元件,不一定按比例绘制。例如,可将附图中某些元件的尺度相对于其他元件夸大,以帮助改善对本专利技术实施例的理解。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。参照附图,全部视图中相同的附图标记表示相似的部件。如同这里的说明书和全部权利要求中使用的,以下术语采用在此明确相关的含义, 除非上下文清楚地另有所指“个”(不定冠词)、和“所述”(定冠词)的含义包括多个的含义,“中”的含义包括“在…中”和“在…上”。诸如第一和第二、顶部和底部等等相关术语可仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开,不一定要求或暗示这些实体或动作之间任何实际上的这种关系或顺序。此外,这里在括号中示出的参考标识符表示除了讨论的附图之外的附图中所示的部件。例如,当讨论图A时论及装置(10)将表示除了图A之外的附图中所示的元件10。本专利技术的实施例提供构造为释放减少的磁场发射的电化学电池芯和对应的电池。 在一个实施例中,诸如锂离子电池芯或锂聚合物电池芯这样的电化学电池芯配置了到阴极和阳极的电接线片连接,阴极和阳极被置于电池芯叠层的同一端,因此遍及电化学电池芯中阳极中流动的电流在方向上趋于与阴极中流动的电流相反,但是在幅值上基本上相似。 因此,阴极层产生的磁场趋于抵消阳极层产生的磁场,从而减少总体磁发射。电化学电池芯通常由正电极(阴极)、负电极(阳极)以及防止这两个电极接触的隔离件制成。虽然隔离件将阴极和阳极物理地分离,但是隔离件允许离子从中通过。下面参照图1,其中示出电化学电池芯中找到的典型电极层组件的侧面剖视图。电极100包括隔离件112,隔离件112具有顶部114和底部116。隔离件112的顶部114上设置有电化学活性材料的第一层118。例如,在镍金属氢化物电池中,第一层118 可以是现有技术公知的金属氢化物电荷存储材料的层。或者,第一层118可以是锂电池中一般采用的锂或嵌锂材料。第一层118上面设置集流层120。集流层可由现有技术公知的多种金属或合金的任何一种制成。这种金属或合金的示例例如包括镍、铝、铜、钢、镀镍钢、镁掺杂铝等等。集流层120上面设置有电化学活性材料的第二层122。电化学电池芯通过隔离件在电极之间传输离子,来存储和释放能量。例如,在放电过程中,在电极之间发生电化学反应。这种电化学反应导致通过隔离件传输离子,并使得电子聚集在电池芯的负端子处。当连接到负载(例如电子装置)时,电子通过负载中的电路从负极流向电池芯的正端子。(当电流从阴极流向阳极时在电路图中示出这一点。)当电化学电池芯充电时,发生相反的过程。因此,为了对电子装置供电,可将这些电子从电池芯释放到电子装置。通常通过耦合导体(例如导电箔带)实现这一点,通俗地讲,有时候将耦合导体称为到各个层的“接线片”。图2中示出这种接线片。下面参照图2,其中示出像图1中的电极叠层那样在卷芯构造中组装的电极叠层, 从而制造可再充电的电池芯。在图2中,提供两个电极240和260,如上所述。例如由电化学活性负电极材料的层来制造电极240,同时由电化学活性正电极材料的层来制造电极260。 注意,当最初构造电池芯时电极240和260的任一个可以是电化学活性的。第一接线片280连接到一个电极240,而第二接线片290连接到另一个电极260。 这些接线片280和290可连接到各个电极240和260的集流器。电极240和260被配置为叠层关系,将接线片280和290设置在叠层的相对边缘上。之后,将叠层卷成卷270,用于随后插入电化学电池芯容器。容器的剖面通常是椭圆形、 矩形或者圆形,有单一的开口和盖子。这与普通的垃圾桶相似。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.31 US 12/916,5731.一种用于电池的电极组件,所述电极组件包括电池芯叠层,包括阴极、阳极和它们之间的隔离件,所述电池芯叠层具有第一端和第二端;第一电导体,在所述电池芯叠层的第一端处连接到所述阳极;以及第二电导体,在所述电池芯叠层的第一端处连接到所述阴极;其中在放电过程中,电流通过所述第一电导体和所述第二电导体,并在基本上相反的方向上以基本上相似的幅值穿过所述阴极和所述阳极,从而减少由所述电极组件产生的磁场噪声。2.权利要求1的电极组件,其中在所述第一端处将所述第一电导体和所述第二电导体设置为彼此叠置,所述电极组件进一步包括设置在所述第一电导体与所述第二电导体之间的电绝缘层。3.权利要求1的电极组件,其中所述电池芯叠层被卷绕为卷芯。4.权利要求1的电极组件,其中所述电池芯被折叠。5.权利要求1的电极组件,进一步包括第三电导体,在所述电池芯叠层的第二端处连接到所述阳极;以及第四电导体,在所述电池芯叠层的第二端处连接到所述阴极;其中将所述电极组件构造为使得在放电过程中在所述阳极中流动的第一电流与在所述阴极中流动的第二电流基本上相反且幅值基本上相似。6.权利要求5的电极组件,进一步包括外壳,其中所述电极组件被设置在所述外壳中;通过第一桥接连接器在所述外壳中将所述第一电导体和所述第三电导体连接在一起;以及通过第二桥接连接器在所述外壳中将所述第二电导体和所述第四电导体连接在一起。7.权利要求6的电极组件,其中所述第一桥接连接器和所述第二桥接连接器被设置为彼此叠置且其间具有电绝缘层。8.权利要求6的电极组件,进一步包括第五电导体,在所述电池芯叠层的第一端与所述电池芯叠层的第二端之间连接到所述第一桥接连接器和所述阳极;以及第六电导体,在所述电池芯叠层的第一端与所述电池芯叠层的第二端之间连接到所述第二桥接连接器和所述阴极。9.权利要求1的电极组件...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯赛因·马利基迈克尔·弗伦策尔杰拉尔德·A·哈尔马肯吉姆·克劳斯
申请(专利权)人:摩托罗拉移动有限责任公司
类型:
国别省市:

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